Pogoda  chwilowy stan atmosfery, opisany za pomocą
parametrów meteorologicznych, temp, prędkość i kierunek wiatru,
zachmurzenie, nasłonecznienie i wilgotność
Meteorologia  nauka badająca procesy fizyczne zachodzące w atmosferze.
Klimatologia  analizuje przebieg pogody w dłuższym okresie czasu, zajmuje się klimatem
Ciśnienie atmosferyczne  ciężar słupa powietrza przypadający na jednostkową powierzchnię
- spadek ciśnienie  zmniejsza się ciężar, masa powietrza odpływa,
- wzrost ciśnienia  masy powietrza zaczynają się zbiegać
Atmosfera  gazowa powłoka otaczająca kulę ziemską
Atmosfera < 100km, w stosunku do rozmiarów promienia kuli ziemskiej jest ona bardzo cienkim
pierścieniem
Podział atmosfery ze wg na rozkład temp wraz z wysokością
Termosfera- gwałtownie rośnie temp
Mezosfera- temp gwałtownie spada
Stratosfera- temp rośnie wraz z wysokością,
Troposfera- spada wraz z wysokością (około 7km nad biegunami, ok. 14km nad równikiem)
Tropopauza  sfery przejściowe, między 60o i 30oC pojawia się nieciągłość w tropopauzie i występują tu
turbulencje (gwałtowana zmiana temp i ciśnienia)
~ 8-9km nad powierzchnią Ziemi pojawiają się PR
DY STRUMIENIOWE
Atmosferę traktuje się jako gaz doskonały o energii kinetycznej (atomy H i He poruszają się z olbrzymią
prędkością)  stosuje się tu prawa dla gazów doskonałych
pV =� nRT
nM
p =� RT
VM
p =� V� �� R* ��T
D�p =� -�V� �� g �� D�z
Podział atmosfery ze wg na zmianę składu:
* Homosfera < 100km, Heterosfera > 100km
* Ozonosfera  podwarstwa stratosfery (20-30km)
* Jonosfera  zachodzą w niej procesy jonizacji gazów (Mezosfera, termosfera i wyżej)
* Magnetosfera  zajmuje bliżej niesprecyzowany obszar
ENERGETYKA ATMOSFERY
Sposoby przekazywania energii:
~ promieniowanie  główna forma przekazywania energii, promieniuje zarówno z
ródło jak i odbiornik
ciepła za pomocą fal elektromagnetycznych. Tylko dzięki temu ciepło ze słońca przekazywane jest do
Ziemii (0,2% energii pochodzi z wnętrza Ziemi, reszta zaś od Słońca)
~ przewodnictwo  za pomocą poruszania się elektronów,
~ konwekcja  cząstki wody nagrzewają się silniej na spodzie para ulega rozrzedzeniu i zaczyna uchodzić
do góry
Promieniowanie charakteryzują: długość fali , częstotliwość 1/
 Ciało doskonale czarne  absorbuje całkowicie promieniowanie, uznaje się za nie np. Ziemie i
atmosfere, emituje też max ilość energii w odp temperaturze
 Ciało szare  ma mniejszą zdolność emisyjną i absorpcyjną
Prawa rządzące ciałem doskonale czarnym:
1) Prawo Planca:
- energia zależy od długości fali i od temp promieniowania. Całkowita energia zależy ściśle od temp
emitowania
2) Prawo Boltzmana:
4
- dla ciała doskonale czarnego , G- stała Boltzmana, G- 5,67*10-8[Wm-2K-4]
E =� GT
- dla ciała szarego E =� e� �� E*�, �- współczynnik emisyjności (0-1)
3) Prawo przesunięć Viena:
 Im temp ma ciało  wtedy max promieniowania przypada mniejszej długości fali
2897
l�max =�
T
KLASYFIKACJA PROMIENIOWANIA
a) ze wg na z
ródło:
- promieniowanie SA
ONECZNE,
- promieniowanie ZIEMSKIE
b) ze wg na długość fali:
- UV (=0,4 �m)
- VIS (=0,4�0,78 �m) - widzialne
- IR (podczerwone  głównie ziemskie), >0,78 �m
- radiowe,
- mikrofalowe,
- krótkofalowe (<3�m)  słoneczne,
- długofalowe (>3�m)  ziemskie
Skóra ludzka ma zdolność pochłaniania promieniowania podczerwonego- cieplnego.
UVA- <0,4 �m ~ to promieniowanie jest całkowicie pochłaniane w wyższych warstwach atmosfery
UVB, UVC- najkrótsze niedochodzi do powierzchni Ziemi, jest najbardziej energetyczne
UVB- dociera do Ziemi, wywołuje opaleniznę, może prowadzić do powstawania zmian
zwyrodnieniowych, jednak dzięki niemu wytwarzamy witaminę D.
UVA- jest mniej szkodliwe jeśli chodzi o skórę, powoduje jej zaczerwienienie natomiast długa ekspozycja
ciała na to promieniowanie powoduje starzenie się skóry
Kula ziemska obraca się zarówno po orbicie (eliptycznej) wokół Słońca, jak i wokół własnej osi (z
zachodu na wschód), która nachylona jest do orbity pod kątem 23,5o.
Skutkiem obrotu wokół własnej osi są: dzień i noc oraz ich zróżnicowana długość, natomiast skutkiem
pochylenia są sezony i pory roku.
- gdy patrzymy na Ziemię z bieguna południowego to obraca się ona zgodnie z ruchem wskazówek
zegara, jeśli zaś z bieguna południowego to obraca się przeciwnie do ruchu wskazówek zegara.
21/22 czerwca PRZESILENIE LETNIE
- wtedy słońce świeci w zenicie nad zwrotnikiem raka, na półkuli północnej. W tym okresie mamy
doczynienia z dniem polarnym
22/23 września RÓWNONOC
- słońce znajduje się w Zenicie nad równikiem. Kąt deklinacji słońca = 0, pada prostopadle na równik 
wtedy to zarówno dzień jak i noc trwają po 12 godzin
21/22 grudnia PRZESILENIE ZIMOWE
- słońce świeci w Zenicie nad zwrotnikiem Koziorożca, kąt deklinacji = 22,5o szer południowej
20/21 marca DZIEC
WIOSNY
- słońce świeci w Zenicie nad równikiem
ą  kąt zenitalny,
�  kąt wys Słońca
Ilość promieni docierających do Ziemi zależy od:
- kąta padania = położenie Słońca nad linią horyzontu,
- jak długą drogę muszą przebyć promienie słoneczne zanim dotrą do nas (związane z kątem azymutu)
Obecnie wyróżniamy:
* gęstość strumienia promieniowania słonecznego = energia przypadająca na jednostkę powierzchni w
jednostce czasu [W/m2]  jest to energia docierająca w ciągu 1s do jednostki powierzchni
* emisję = ilość energi, która jest wypromieniowywana w jednostce czasu a jednostkę powierzchni
[W/m2],
* gęstość strumienia padającego = energia, która pada na powierzchnię w jednostce czasu
- im bardziej oddalamy się od z
ródła tym bardziej zmniejsza się gęstość promieniowania słonecznego
Na granicy atmosfery wynosi 1370 [W/m2]  stała słoneczna, wyraża się ona:
,
ć� ��
R2
�� ��
SO =� I =� E�� 2 ��
r
Ł� ł�
Ta ilość jest wielkością stałą, zmieniać może się w niewielkich granicach w ciągu roku, gdyż zmienia się
odległość Słońca od kuli ziemskiej (ok. 6%). W upalny dzień dociera do nas około 900-1000W/m2
Na osłabienie promieniowania docierającego do powierzchni Ziemi wpływają 3 procesy, gdyż
promieniowanie może ulec:
- odbiciu,
- absorpcji,
- rozproszeniu
Procesy zachodzące w atmosferze:
Jonizacja: A* ą� A+1 + e
1) Absorpcja świetlna : A + h� ą� A* - cząstka świetlna,
2) Fluorescencja : A* ą� A + h� (w najwyższych warstwach atmosfery),
3) Bezpromienista (zderzeniowa) dezaktywacyjna: A* + M ą� A + M,
4) Reakcje pierwotne:
- dysocjacja izomeryczna: A* ą� B1 +B2,
- przyłączenie, podstawienie: A* + B ą� C1 + C2,
5) Procesy wtórne: B,C ą� F (produkt końcowy),
Szybkość tworzenia A*:
d[A*� ] ,
=� jA[A]
dt
d[B1]
=� j�1 jA[A]
dt
- w przypadku ODBICIA:
Współczynnik albedo => promieniowanie odbite/ promieniowanie padające [%],
Albedo śniegu = 95% (dlatego w górach niezbędne są okulary),
Albedo asfaltu = 5% (gdy temp rośnie to asfalt się topi)
Rozproszenie promieniowania słonecznego
- przebiega ono na cząstkach, których wielkość jest porównywalna z długością fali. Jeśli pada na cząstkę
w atmosferze pod określonym kątem to w wyniku oddziaływania promieniowania następuje załamanie,
skutkiem tego jest fakt że promieniowanie pada pod określonym kątem a rozprasza się pod dowolnym !!!
- najsilniej rozprasza się długość fali odpowiadająca barwie niebieskiej  dlatego mamy niebieski kolor
nieba. Kiedy długość promieni słonecznych zaczyna się zwiększać to mamy doczynienia z różnymi
barwami nieba (wschód/zachód)
Do powierzchni Ziemi dochodzi:
a) promieniowanie bezpośrednie słońca (w słoneczny dzień),
b) promieniowanie rozproszone
- widmo promieniowania, dla ciała doskonale czarnego, zależy od temperatury
12 �m  widmo ziemski, 0,48 �m  słoneczne
- promieniowanie bezpośrednie i rozproszone (sklepienia niebieskiego)
I = IO*siną, I  ilość promieniowania docierającego do powierzchni Ziemi, ą- kąt padania 4% do biegu
promieni słonecznych
Absorpcja  przebiega w różnych warstwach atmosfery. Za kolory odpowiedzialna jest SELEKTYWNA
ABSORPCJA.
- liście są zielone bo mają zdolność pochłaniania fal , ale odbiciu ulega fala odpowiedzialna za kolor
zielony,
- w przypadku ciał przez
roczystych widzimy te fale które nie zostały pochłonięte bo woda ma zdolność
pochłaniania promienia podczerwonego
Rozproszenie  najintensywniej rozproszona jest długość fali, która odpowiada wielkości molekuły O2 i
N2 => długość światła niebieskiego i fioletowego, stąd też widzimy niebieski kolor nieba !!!. Gdyby nie
było molekuł O2 i N2 niebo byłoby czarne  jak w przestrzeni kosmicznej.
- chmury są białe ponieważ w zakresie tworzących je cząsteczek H2O zachodzi równomierne rozproszenie
fali !!!
- czerwony kolor słońca ~ promieniowanie słoneczne musiało pokonać długą drogę przez atmosferę 
rozproszona została barwa niebieska, mogło też dojść do odbicia promieniowania czerwonego od chmur
na horyzoncie,
- zmierzch i świt ~ przyczyną jest rozproszenie światła słonecznego, słońce znajduje się poniżej linii
horyzontu, dociera zatem do nas promieniowanie rozproszone.
OPTYKA GEOMETRYCZNA
1) Odbicie
2) Załamanie światła (refrakcja),
3) Dyfrakcja (ugięcie),
4) Interferencja
Prawo Fermata  promieniowanie rozchodzi się po liniach prostych
Gdy światło ma przebyć drogę m-dzy dwoma ośrodkami o różnej gęstości, też wybiera najkrótsza drogę i
ponadto wybiera jak najkrótszą drogę w gęstszym ośrodku
ZAA
AMANIE ŚWIATA
A (refrakcja atmosferyczna)
~ promieniowanie docierające do powierzchni Ziemi w atmosferze ulega załamaniu (refrakcji) załamanie
to zależy od gęstości ośrodka. Refrakcja następuje w sposób nie przewidywalny, gęstość w atmosferze
wzrasta wraz ze zbliżaniem się do Ziemi.
MIRAŻ GÓRNY
�1 > �2, przy powierzchni Ziemi powietrze jest gęściejsze, zalega tu chłodniejsza warstwa powietrza
MITAŻ DOLNY
~ jeśli przy powierzchni Ziemi zalega masa cieplejszego powietrza, pojawia się złudzenie  kałuże
ODBICIE  bardzo ciekawe właściwości ma woda, odbicie promieniowania słonecznego od wody zależy
od kąta padania. Gdy promieniowanie pada pod bardzo dużym kątem to 98% jest pochłaniana a ok. 2%
ulegają odbiciu. Gdy kąt padania jest mały to odbiciu ulega 98% a tylko niewielka część jest pochłonięta
Powstawanie tęczy
Promieniowanie słoneczne pada i ulega załamaniu wewnątrz kropelki wody, następuje odbicie od
wewnętrznej ścianki i ten sam promień po kolejnym załamaniu dochodzi do nas (tutaj ma też rozproszenie
dlatego widzimy tyle barw).
Tęcza występuje tam gdzie jest opad atmosferyczny a słońce pada z przeciwległej strony. W związku z
tym że zmiany pogody przechodzą z zachodu na wschód  tęcza na wschodzie oznacza że deszcz już
przeszedł !!!
DYFRAKCJA a REFRAKCJA  gdy są różne � ośrodków, tam światło się załamuje
Ugięcie ~ zachodzi wtedy gdy światło przechodzi przez małe szczeliny, im szczelina mniejsza, tym
większe ugięcie
Interferencja ~ często po dyfrakcji, kiedy tworzą się fale mogą się znosić lub nakładać  powstają prążki
interferencyjne (ciemno-jasne) np. pawie pióra to efekt dyfrakcji i interferencji
HALO ~ świetlisty pierścień wokół Słońca jest pierwszym symptomem nadchodzącego frontu chłodnego
 pogorszenie się pogody. Wywołany załamaniem światła lub czasem jego rozszczepieniem na
kryształach lodu, które przysłaniają tarcze Słońca.
WIENIEC ( Lisia Czapka ) ~ barwny wieniec, niższe chmury, wywołany dyfrakcją i interferencją
AUREOLA ~ coś w rodzaju wieńca, odpowiedzialne są za to też dyfrakcja i interferencja, otacza cień
postaci. Kiedy znajdujemy się na szczycie góry, nań cień pada na znajdujące się niżej chmury (słońce
pada na nas), na naszych krawędziach dochodzi do dyfrakcji promieniowania, może ono ulec też
interferencji.
BILANS ENERGETYCZNY
- to co Ziemia zyskuje i to co traci musi się zbilansować
ZIEMIA
Zyski:
Absorpcja fal krótkich (45), Promieniowanie zwrotne (88)
Straty:
Emisja fal długich (104), Przewodnictwo turbulencyjne (5), Ciepło utajone (24)
ATMOSFERA
Zyski:
Absorpcja fal krótkich (25), Absorpcja fal długich (100), Ciepło utajone (24), Przewodnictwo
turbulencyjne (5),
Straty:
Emisja fal długich do podłoża (88), Emisja fal długich w przestrzeń kosmiczną (66),
PRZESTRZEC
MI
DZYPLANETRANA
Zyski:
Promieniowanie odbite krótkofalowe (30), Uchodzące promieniowanie długofalowe (70),
Straty:
Dochodzące promieniowanie słoneczne (100)
Przyczyny zmian w bilansie energetycznym:
a) powody naturalne (kształt orbity)
- może zmienić się kąt nachylenia osi Ziemi,
- może zmienić się położenie osi Ziemi (póki co skierowana jest w stronę gwiazdy pn),
b) zmiany w albedo (naturalne i antropogeniczne)
- pożary,
- pokrycie planety lodem,
c) działalność człowieka (uprzemysłowienia związane z emisja gazów)
Energia ~ zdolność do wykonywania pracy (kinetyczna i potencjalna oraz wiele innych form)
Temperatura ~ miara średniej prędkości poruszających się molekuł jest więc miarą energii kinetycznej.
Im wyższa temp, tym większa prędkość molekuł (mniejsza gęstość).
Ciepło ~ energia która przechodzi z jednego ciała na drugie, na skutek różnicy temperatur
Pojemność cieplna ~ stosunek dostarczonego ciepła do zmian (wzrostu temp)
D�Q
,
D�Q
D�t D�t ��V
Ciepło właściwe  Cp =� ,
D�Q
D�t �� m
- temperatura powietrza zależy głównie od temp gruntu
- woda ma znacznie większą pojemność cieplną niż inne ciała. Może ona pochłaniać znaczną ilość energii
nie zwiększając temp (dlatego też wykorzystywana jest w różnego rodzaju chłodnicach)
Cpwody= 1 kal/g*stopień (jest ona przez
roczysta), dlatego ogrzanie jej jest trudniejsze niż grzanie lądu.
Padająca na ląd energia słoneczna skupia się na jego powierzchni podczas gdy padając na wodę rozchodzi
się wgłąb.
Cyrkulacja bryzowa ~ gdy pojawia się konwekcja i dochodzi do zasysania chłodnego powietrza, nad
lądem tworzą się chmury.
RYS.1
Bryza miejska  miasto, jako wyspa ciepła ~ nagrzewa się w ciągu dnia, powietrze ciepłe w nocy uchodzi
(zapewnia wentylację) do góry i zasysa powietrze z terenów przyległych.
TERMODYNAMIKA ATMOSFERY
I Zasada termodynamiki
, dQ , CpdT
dQ =� dU ą� dW =� CpdT +� pdV =� dQ +�dp
- temp powietrza rośnie w wyniku ogrzewania lub w wyniku zwiększenia ciśnienia (zmiana gęstości)
Przemiana adiabatyczna  nie dostarczamy ciepła do układu
- równowaga adiabaty !!!
CpdT =�dp
Równanie stanu gazu doskonałego
p =� V� �� R ��T =� constV� ��T
1) T = const
- powietrze w obszarze wysokiego ciśnienia jest bardziej gęste niż w obszarze niskiego ciśnienia
Konwergencja  zbieżność
Dywergencja  rozbieżność
2) p = const
- każdy wzrost temp powoduje spadek gęstości
Równanie hydrostatyki
dp =� -�V� �� g �� dz
1) � = const  atmosfera jednorodna,
,
D�T
=� -�3,42 /100m
D�z
temp spada o 3,42OC na każde 100m
Wyróżniamy 6 stanów atmosfery:
- najczęściej spotykamy się z typem inwersji radiacyjnej (przy gruncie), która zanika przy pojawieniu się
promieniowania  jest to tzw wypromieniowanie Ziemi. Oddziałuje ono najsilniej podczas bezchmurnych
nocy, kiedy to następuje gwałtowny spadek temp której najniższe wartości notujemy przy powierzchni
Ziemi. Taki przypadek warstw inwersyjnych obserwujemy też na górnej powierzchni chmur.
Warstwa inwersji hamuje rozwój pionowych ruchów w atmosferze. Inwersja radiacyjna w niektórych
okresach roku może być niekorzystna z punktu widzenia rozprzestrzeniania zanieczyszczeń.
- Inwersja orograficzna ~ tworzy się na różnych wysokościach obszarów górskich. W górach bardzo
często nocą szczyty zaczynają się chłodzić (brak roślinności), zimne powietrze zaczyna spływać wzdłuż
boków górskich, wynosząc do góry warstwy ciepłe. Zimne warstwy mogą zalegać na pewnych
wysokościach  tworzą się wręcz zastoiska zimnego powietrza. Inwersje te widoczne są w okresie zimy,
nawet do marca kiedy to powstają  morza mgieł .
- Inwersja z osiadania (smog) ~ nad obszarem wysoko zalega zimne powietrze zaczyna ono osiadać i
ogrzewać się, na pewnej wysokości linie prądu zaczynają się rozpływać. Tworzy się też warstwa inwersji i
zanieczyszczenia nie mogą się rozprzestrzeniać w atmosferze!!!.
Proces taki trwać może kilka dni  inwersja ta jest przyczyną powstawania smogów miejskich. Inwersja ta
jest najbardziej niekorzystna jeśli chodzi o rozprzestrzenianie zanieczyszczeń (wzrasta ich koncentracja)
- inwersja frontalna wysoka ~ związana z nadejściem frontu ciepłego. Ciepłe powietrze zaczyna
napywać na chłodne i tworzy się warstwa pośrednia.
- stan równowagi stałej ~ (cienkie strugi dymu) warunki tej równowagi ustalają się nocą, napływ
chłodnego powietrza, ruchy powietrza nad zimną powierzchnią
- równowaga chwiejna ~ (potężne chmury)  podczas dnia, silne promieniowanie, rozwój konwekcji,
gdy powietrze przesuwa się nad rozgrzaną powierzchnią, adwekcja ciepłego powietrza
DYNAMIKA ATMOSFERY
Cyrkulacja termiczna  wywołana róznicą temperatur (ciepło odpływa z obszarów gorących w kierunku
obszarów chłodnych)
Siła która wywołuje ruch powietrza to SIA
A GRADIENTU CIŚNIENIA (powietrze porusza się po liniach
prostych z p1 ą� p2
Prędkość przepływających warstw powietrza zależy od oddalania ośrodków (mała odległość  duża
prędkość)
1 dp ,
aSG =� -� ��
V� dx
F D�p �� s
a =� =� -�
m V� �� s �� D�x
Istnieje kilka kryteriów klasyfikacji wiatru:
a) ze wg na szybkość wiatru
- skala Bouforta ~ szybkość wiatru ocenia się na podstawie obserwacji zjawisk zewnętrznych,
- skala Fujta ~ skala tornad, cyklonów
SIA
A CORIOLISA:
- jeśli cząstki powietrza zaczynają się przemieszczać z różnymi prędkościami liniowymi, to obserwator
widzi zakrzywiony ruch cząstek
Siła Coriolisa  działa zawsze prostopadle do wektora prędkości
Im większa prędkość tym aSC większa zależy ona również od szerokości geograficznej.
Na równiku SC nie istnieje im bliżej biegunów tym większa wartość SC.
aSC 2��w� �� v ��sin b�
r� r�
r�
Równanie ruchu (Newtona) m �� a =� F1 +� F2 +� ....
SGC  działa zawsze od ciśnienia wyższego do niższego (w kierunku niżu)
Siła Coriolisa  działa zawsze prostopadle do wektora prędkości (na półkuli N w prawo). Przez nią
cząsteczki poruszające się w atmosferze mają tendencję do ruchu po torach zakrzywionych, raczej
zamkniętych (ruch koncentrycznya).
SC jest proporcjonalna do prędkości, im większa prędkość tym SC wzrasta, SC zależy też od szerokości
geograficznej, nie działa na równiku ą� szer geogr rośnie to SC też rośnie.
- cyklony tworzą się na szer 10O�20O od równika, nigdy nie schodzą niżej, są czynnikiem działania SC.
SIA
A ODŚRODKOWA ~ działa wtedy gdy masy powietrza zbliżają się do centrum
Niż baryczny  masy powietrza przesuwają się przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, winika to z faktu
równoważenia się sił. W ośrodkach niżowych SGC jest większa niż w wyżach
Wyż baryczny  tutaj cząstka powietrza musi przesuwać się (poruszać) zgodnie z ruchem wskazówek
zegara. W ośrodkach wysokiego ciśnienia SC jest większa niż w niżach.
SIA
A TARCIA
- jest siłą tuż przy powierzchni Ziemi
SGC  działa zawsze od wyższego do niższego ciśnienia
ST  zwiększa się przy powierzchni Ziemi ~ wraz z wysokością, zatem jest vardziej bliska prędkości
wiatru geostroficznego.
- z działaniem siły tarcia (przy powierzchni Ziemi)
- w wyższych warstwach atmosfery
Wniosek: Im wyżej w atmosferze, tym szybciej wieją wiatry, gdyż brak jest oddziaływania sił tarcia,
mamy doczynienia ze skrętem wiatru.
Prawo baryczne:
a) górna atmosfera
Jeśli wiatr wieje w plecy ( górze atmosfery) to zwasze po prawej stronie jest W a po lewej N
b) dolna atmosfera:
Gdy znajdujemy się w atmosferze dolnej, to gdy wiatr wieje w plecy a my skręcimy o 30O tp po prawej
mamy W a po lewej N.
Zasada Bernouliego:
- suma energii kinetycznej, tarcia i ciśnienia = const, gdy :
P rośnie to V maleje lub gdy: V rośnie to P maleje.
TURBULENCJE W ATMOSFERZE
- wywołane są siłami tarcia a przede wszystkim: różnicami gęstości, temperatury powietrza, co wiąże się
też z różnicą prędkości.
Wyróżniamy :
a) turbulencje mechaniczną  wywołana szorstkością podłoża (lecz występuje też w wyższych warstwach
atmosfery),
b) turbulencja termiczna.
5 przyczyn turbulencji w atmosferze:
1) prądy konwekcyjne,
2) prądy strumieniowe,
3) góry (wzrasta udział turbulencji mechanicznej),
4) poruszający się przed nami samolot,
5) mikrouderzeniowa (są najbardziej niebezpieczne podczas lądowania i startu)
CAT ~ turbulencja czystego nieba
CYKL HYDROLOGICZNY
Wilgotność powietrza ~ ilość pary wodnej w atmosferze
Wilgotność bezwzględna ~ to stężenie pary wodnej w atmosferze
Wilgotność właściwa ~ stosunek masy pary wodnej do powietrza wilgotnego (kgH2O/kgPow),
Stosunek zmieszania ~ masa wody / kg powietrza suchego.
Warunki kondensacji pary wodnej:
- temperatura powietrza,
- para wodna
Przyczyny kondensacji:
- izobaryczne ochłodzenie powietrza,
- adiabatyczne
Klasyfikacja chmur:
I. W zależności od wysokości zalegania:
a) wysokie > 6km,
b) średniego zasięgu5 km,
c) niskie 2 km
II. Ze względu na skład:
a) wodne (niskie),
b) mieszane ( wod/lód),
c) lodowe (wysokie)
III. Ze względu na kształt (wygląd):
a) pierzaste: Cirrus (wysokie),
b) kłębiaste: Cumulus,
c) warstwowe: Stratus,
d) o rozciągłości pionowej: Nimbus (deszczowe)
Gatunki chmur:
a) wysokie
Cirrus Ci ~ cienka, delikatna, barwy białej, bez cieni, o jednolitym połysku, postać nitek, piórek,
zwiastun frontu ciepłego.
Cirrocumulus CC ~ kłębiasto-pierzasta cienka warstwa lub ławica, barwa biała, bez cieni, kształt
płatków, kulek, często drobne fale lub kształt rybiej łuski.
Cirnostratus Cs ~ cienka, delikatna, warstwowo- pierzaste, biała zasłona ą� przyczyna halo,
Altocumulus Ac ~ barany, warstwa średnio- kłębiasta, biała, wykazuje cienie,
Altostratus As ~ zasłona barwy szarej (średnia warstwowa)  lub niebieska, struktura jednolita
Nimbostratus Ns ~ pozbawiona struktury, barwa ciemnoszara, całkowicie zasłania słońce,
Stratocumulus Sc ~ szara z ciemnymi warstwami
Cumulus Cu ~ pojedyncza gęsta, kształt kopuły,
Cumulonimbus Sb ~ pojedyncza, potężna i gęsta, ciemna, kształt gór lub kwadratów
Dlaczego tworzą się mgły? (rodzaje):
- radiacyjne ~ z wypromieniowania,
- adwekcyjne ~ gdy ciepła masa powietrza napływa nad zimne podłoże,
- z odparowania (wymieszania) ~ np. zjawisko parowania lasu, rzek,
- smog miejski (nadmierna ilość zarodków kondensacji)
Warunki powstawania chmury:
- temperatura punktu rosy zmniejsza się wraz z wysokością ,
- gradient temp: ~ 0,2OC/ 100m
Rodzaje chmur Cumulus (3 fazy):
I faza  wzrostu (musi istnieć konwekcja, a przy gruncie wilgotne powietrze),
II faza  dojrzała (następuje wzrost kropli chmur lub powstanie kryształków, a prądy wznoszące nie są już
w stanie utrzymać tego i następuje opad),
III faza  rozproszona (prądy zastępujące biorą górę nad ustępującymi)
Jak się tworzy opad atmosferyczny?
Aby małe krople przeszły w duże (takie jak opadają na Ziemie) to musi zajść:
~ koagulacja turbulencyjna  krople zaczynają się ze sobą zderzać i łączyć (w chmurze),
~ koagulacja grawitacyjna  krople opadają, zderzają się i łączą, jednak to nie zachodzi w naszych
szerokościach geograficznych,
~ proces Bergerona:
- gdy w pobliżu kryształku lodu znajduje się kropla wody to kropelki pary wodnej otaczające każdą
wodną kroplę których więcej jest przy wodzie zaczynają przechodzić do kryształków lodu, następuje ich
kondensacja wokół kryształków lodu.
CYRKULACJE
a) cyrkulacja GLOBALNA ATMOSFERY
Mamy 3 komórki cyrkulacyjne:
1) komórka Harleya  generowana czynnikami termicznymi (cyrk. termiczna),
2) komórka Ferrela  komórka wymuszona istnieniem dwóch pozostałych,
3) komórka polarna  generowana termicznie
La Nimo  związany z passatami. Wiatry te spychają masy wody w kierunku zach (Australia). Występuje
różnica poziomów wody, przy zachodnich wybrzeżach Ameryki obniża się poziom wody  w wyniku
czego bogate w subst odżywcze wody głębinowe są wynoszone ku górze
El NImo  z jakiegoś powodu nie występują passaty, woda się nagrzewa, powstaje  niż co powoduje
silne wiatry i opady deszczu.
Przyczyną cyrkulacji w atmosferze jest różnica temperatury, co pociąga za sobą różnicę ciśnień. Aby
zaistniała cyrkulacja musi istnieć pionowy gradient ciśnienia (siła), dopiero potem ma znaczenie siła
Coriolisa.
Prądy morskie to prądy gęstościowe, gdyż w całości różnią się zarówno temperaturą jak i zasoleniem
Prąd Kanaryjski  zimny (woda bardzo zasolona z Atlantyku dopływa do Portugali, zatapia się i wynosi
do góry zimne wody głębinowe, dlatego powstaje ten zimny prąd)
b) cyrkulacja REGIONALNA
Powstawanie monsunów
 Indochiny, Azja Pd-Wsch (lecz również na terenie Europy). Budowa kontynentu azjatyckiego sprawia
że w środku lata zaczyna się nagrzewać oraz nagrzewa się warstwa powietrza z czego tworzy się niż,
masy powietrza kręcą się odwrotnie do ruch wskazówek, powietrze ciepłe unosi się do góry, a jego ubytek
jest uzupełniany zaciąganiem powietrza z okolic Pacyfiku (wilgotne masy powietrza), które po drodze
napotykają łańcuchy górskie, wspinają się i zaczynają ochładzać ą� MONSUN LETNI (wilgotny).
Zimą ten kontynent ochładza się, chłodne masy powietrza zaczynają osiadać, powstaje ośrodek wyżu,
powietrze zagęszcza się przy powierzchni Ziemi i spływają w stronę Pacyfiku ą� MONSUN ZIMOWY
(suchy)
c) cyrkulacja LOKALNA
- powstawanie bryz (w nocy bryza lądowa, a w dzień bryza morska)
- cyrkulacje okresowe (generowanie czynnikami termicznymi),
- cyrkulacje nieokresowe
Skutkiem cyrkulacji lokalnej są BRYZY. Powstają one na skutek różnicy temperatur pomiędzy obszarem
nad morzem a obszarem nad lądem.
Bryza miejska  miasto jako wyspa ciepła powodująca różnicę temperatur
Wiatr górski nocny  powietrze się ochładza i spływa ku dolinom.
Wiatr górski dzienny  szczyty ogrzewają się i zasysają powietrze z dolin.
Czynniki wywołujące cyrkulację lokalną:
a) temiczne,
b) baryczne (okresowe)
Wiatry cyrkulacji nieokresowych:
Siroko  wiatr powstały u wybrzeży Afryki, spada ciśnienie więc zasysane jest powietrze z Afryki i
zaczyna przemieszczać się w kierunku morza Śródziemnego.
Bora  w Chorwacji, zimny wiatr spadający, zasysanie chłodnego powietrza znad gór Dynarskich.
Hamsun  Egipt, gorący pustynny wiatr z pd - wsch z obszarów pustynnych.
Chino  ciepły wiatr spadający z gór Skalistych
Halny/Fen  ciepły wiatr spadający.
Masa powietrza
- olbrzymie objętości powietrza która charakteryzuje się podobnymi właściwościami (wilgotnością i
temperaturą) w skali poziomej.
Obszar z
ródłowy mas powietrza (tam gdzie powstają masy) powinien charakteryzować się:
- jednakową formą powierzchni i zbliżonymi wartościami termicznymi,
- występowaniem niewielkich prędkości wiatru
Wyróżniamy 4 rodzaje mas powietrza:
- masy powietrza równikowego,
- masy powietrza zwrotnikowego (między równikiem a zwrotnikiem),
- masa powietrza polarnego,
- masa powietrza arktycznego
W zależności od tego czy masy powietrza tworzą się nad lądem czy morzem wyróżnia się:
- masy powietrza morskiego,
- masy powietrza kontynentalnego.
Fronty atmosferyczne:
a) front ciepły,
zwiastun:
- na 800m przed linią frontów pojawia się chmura Cirrus,
- pojawia się opad atmosferyczny (nie zbyt intensywny ale trwający do 3 dni) z chmury Nimbostratus,
- Cirrus przechodzący w Cirrostratus na 800-1000m przed linią frontu,
- spokojne nasuwanie się powietrza ciepłego po mało nachylonym klinie,
- powstaje cały system chmur (Cirrus, Cirrostratus, Altostratus),
- opady ciągłe,
- zmiana kierunku z SE na SW,
- temperatura wzrasta i zachmurzenie zmniejsza się, ciśnienie obniża sie
b) front chłodny
zwiastun:
- chmura soczewkowata Ac,
- ostra atakująca masa chłodna (duży kąt nachylenia masy frontalnej do powierzchni Ziemi),
- gwałtowne fronty zastępujące prowadzące do powstawania chmury Cumulonimbus,
- opady przelotne o charakterze burzowym,
- zmiana kierunku wiatru z SW na NW,
- temperatura zaczyna się obniżać,
- ciśnienie gwałtownie spada a następnie rośnie
c) front okluzji (gdy front chłodny dogoni front ciepły i wyniesie go do góry)
- okluzja ciepła ~ gdy front goniący jest cieplejszy niż masa pierwotnego powietrza,
- okluzja chłodna ~ gdy front goniący jest chłodniejszy niż masa pierwotnego powietrza